Renesas Electronics lanserar nu en ny generation Si-IGBT:er (Silicon Insulated Gate Bipolar Transistors) som kommer att erbjudas i ett format med litet fotavtryck samtidigt som de ger lägre effektförluster. Komponenterna är avsedda för nästa generations växelriktade till elfordon.
De nya IGBT:erna i företagets AE5-generation kommer att massproduceras med start under första halvåret 2023 vid Renesas 200- och 300 mm wafer-produktionslinor i företagets fabrik i Naka i Japan. Dessutom kommer Renesas att öka produktionen med start under första halvåret 2024 vid sin nya 300-millimeters krafthalvledarfab i Kofu i Japan för att möta den växande efterfrågan på krafthalvledarprodukter.
Den kiselbaserade AE5-processen för IGBT:er uppnår enligt företaget en 10-procentig minskning av effektförlusterna jämfört med den nuvarande generationens AE4-produkter, en besparing som kommer att hjälpa EV-utvecklare att spara batterikraft och öka fordonets räckvidd. Dessutom är de nya produkterna storleksmässigt cirka 10 procent mindre men med bibehållen hög robusthet.
Renesas anger följande nyckelfunktioner hos den nya generationens IGBT:er (AE5) som argument;
- Det finns fyra produkter inriktade på 400-800V växelriktare: 750V motståndsspänning (för 220A och 300A) och 1200V motståndsspänning (för 150A och 200A)
- Stabil prestanda över hela driftsövergångstemperaturen (Tj) från -40°C till 175°C
Branschens högsta prestandanivå med en on-voltage Vce (mättnadsspänning) på 1,3V – ett nyckelvärde för att minimera strömförluster - 10 % högre strömtäthet jämfört med konventionella produkter och en liten chipstorlek (100mm2/300A) optimerad för låga effektförluster och högt ingångsmotstånd
- Stabil parallelldrift genom att reducera parametervariationer för VGE(off) till ±0,5.
- Upprätthåller omvänd förspänningssäkert arbetsområde (RBSOA) med en maximal Ic-strömpuls på 600A vid 175°C övergångstemperaturer, och en mycket robust motståndstid mot kortslutning på 4µs vid 400V.
- 50 % minskning av temperaturberoendet av gatemotståndet (Rg). Detta minimerar kopplingsförluster vid höga temperaturer, spikspänning vid låga temperaturer och kortslutningstid.
- Finns tillgänglig som en naken kiselbricka (wafer-nivå)
- Möjliggör en minskning av växelriktarens effektförluster, vilket förbättrar effekteffektiviteten med upp till 6 % jämfört med den nuvarande AE4-processen vid samma strömtäthet, vilket gör att elfordon kan köra längre sträckor och använda färre batterier.
Som stöd till utvecklare erbjuder Renesas idag en xEV Inverter Reference Solution, en fungerande hårdvarureferensdesign som kombinerar IGBT, mikrostyrenhet, krafthanterings-IC (PMIC), gate-driv-IC och snabbåterställningsdiod (FRD). Renesas erbjuder också sitt xEV Inverter Kit, som är en hårdvaruimplementering av referensdesignen. Dessutom tillhandahåller Renesas ett verktyg för kalibrering av motorparameter och en xEV Inverter Application Model and Software, som kombinerar en applikationsmodell och exempelprogramvara för att styra motorn. Dessa verktyg och supportprogram är utformade för att hjälpa kunder att förenkla sina programvaruutvecklingsinsatser. Renesas planerar att lägga till den nya generationens IGBT:er till dessa hårdvaru- och mjukvaruutvecklingssatser.
